Uso De Surfactantes En Procesos De Eor

3. REDUCCIÓN DE LA TENSIÓN INTERFACIAL UTILIZANDO SURFACTANTES.

Los métodos que tienen como finalidad reducir la tensión interfacial, se basan en inyectar un agente tensoactivo (surfactante) a la formación "in-situ. Al hacer esto se disminuye la tensión interfacial entre el sistema de fluidos agua/aceite. Los surfactantes poseen dos propiedades fundamentales la adsorción y la asociación, laprimera se definió en el capítulo 2, pero se profundizará más en el tema para un mejor entendimiento del lector. De igual forma es de suma importancia hablar sobre el segundo fenómeno, debido a que los procesos de inyección de surfactante tienen cierta tendencia a formar micelas en una solución acuosa; por tal motivo se definirá y explicara el concepto de micela, solución micelar critica y efectosde la misma.

Para poder impulsar esta solución micelar es necesario utilizar un polímero, por tal motivo los procesos de inyección de surfactantes usualmente son acompañados de la inyección de polímeros, posteriormente inyección de agua y como veremos más adelante en algunos casos especiales álcalis, mismos que se inyectan en la formación en forma de tapones con el fin de obtener una mejoreficiencia de barrido. Estos productos químicos inyectados en el yacimiento tienen como objetivo ayudar a tener una mayor recuperación de aceite en superficie. 3.1 ¿QUÉ ES UN SURFACTANTE?

Los surfactantes son llamados agentes tensoactivos o tensioactivos, son agentes que reducen la tensión interfacial que existe entre dos líquidos que son inmiscibles. Etimológicamente la palabra surfactanteproviene del término en ingles “surfactant”, otra manera de llamarlo es tensioactivo. surface-active-agent que significa agente de superficie o

Los surfactantes son usualmente compuestos orgánicos anfifílicos, esto quiere decir que son solubles en agua y en aceite. Un monómero típico de surfactante, está compuesto de una parte no polar (lipófilas) solubles en hidrocarburo (colas) y una parte polar(hidrofílica) (cabezas) solubles en agua. Por tal motivo son solubles en solventes orgánicos y en agua. Ver figura 3.1a:

Fig. 3.1a Muestra la manera en que se encuentra formada la estructura orgánica de un monómero de surfactante. La parte lipofílica (parte no polar) es soluble en el solvente y siempre atrae toda la molécula a la solución, mientras que la parte hidrofílica (parte polar)es rechazada por el solvente, porque tiene menos afinidad con las moléculas del solvente y tiende a repeler toda la molécula de la solución. Si la fuerza de la parte hidrofílica (parte polar) predomina, las moléculas del surfactante tienden a concentrarse en una interfase y por lo menos una parte de este grupo no está en contacto con las moléculas del solvente. La parte lipofílica (parte no polar)se encuentra constituida normalmente de una cadena larga de hidrocarburos. La Molécula de surfactante está representada esquemáticamente en la Figura 3.1b. Un polímero puede actuar también como una molécula de superficie activa si tiene solo 2 grupos funcionales, un grupo con la parte lipofílica (no polar) y otro con la parte de la hidrofílica (polar) como se muestra en la figura 3.1b. Laspropiedades de superficie de un compuesto de surfactante activo son controladas por el balance entre las características de la parte lipofílica (no polar) y la parte hidrofílica (polar). Si el surfactante contiene cadenas de hidrocarburos con menos de 12 átomos de carbono, entonces será soluble en agua por que el grupo de cabezas polares arrastra la molécula entera dentro del agua. Sin embargo, cuandola longitud de la cadena del hidrocarburo es mayor a 14 átomos de carbono los compuestos son surfactantes insolubles agua, porque ellos no se disuelven en el agua debido a las largas cadenas de hidrocarburos.

Fig. 3.1b Muestra la estructura de una molécula de surfactante activo. La línea rota ilustra la separación de la parte polar y la no polar de la molécula. La estructura molecular del...